Giáo trình Gia công trên máy CNC (Nghề: Cơ điện tử - Trình độ: Cao đẳng)

trình, chuẩn bị dao và các công việc khác. + Chương trình gia công phải được ghi vào bộ nhớ CNC. + Kiểm tra chương trình: Nội dung chương trình và tất cả các công việc chuẩn bị được kiểm tra trước khi chạy chương trình, nếu có sai sót gì xẩy ra chương trình cần được sữa, hoặc các công việc khác cần chuẩn bị lại. Các phương pháp kiểm tra chương trình như khóa máy để chạy chương trình, chạy không, chạy mô phỏng và được minh họa bằng đồ thị. + Cắt thử: + Vận hành tự động: 6.9. Chạy chương trình gia công Sau khi đã hoản tất công việc như: chuẩn bị chương trình, gá phôi, gá dao, định gốc không của phôi, kiểm tra chương trình bằng việc chạy mô phỏng, chạy không cắt gọt, sau đó cho chạy tự động chương trình với các công việc sau: Gọi chương trình gia công bằng cách nhấn nút PROGRAM Bật đèn chiếu sáng. Nhấn nút CYCLE START để bắt đầu thực hiện gia công. Câu hỏi ôn tập: Lập trình và gia công với các chi tiết sau: Trình bày các bài tập trên với 3 phương pháp lập trình với G92, G76, G32, thực hiện mô phỏng trên phần mềm Cimco. Phương pháp đánh giá: Viết đúng chương trình gia công và mô phỏng được biên dạng trên máy tính. Cài đặt được góc phôi. Góc dao và thực hiện tiện ren đạt yêu cầu. 88 BÀI 6: TỔNG QUAN VỀ MÁY PHAY CNC Giới thiệu: Trình bày các kiến thức về máy phay CNC, thực hiện vận hành và điều chỉnh máy đúng quy định và an toàn lao động. Mục tiêu: + Trình bày được cấu tạo chung của máy và các bộ phận chính của máy phay CNC + Phân tích được đặc tính kỹ thuật của máy phay CNC. + Thực hiện chính xác rà gá phôi trên mâm cặp và tháo mở, gá lắp dao trên ụ dao máy phay CNC + Rèn luyện tính kỷ luật, kiên trì, cẩn thận, nghiêm túc, chủ động và tích cực sáng tạo trong học tập. Nội dung chính: 1. Quá trình phát triển của máy Phay CNC 1.1 Các mốc thời gian phát triển • 1725 – Phiếu đục lỗ được dùng để tạo mẫu quần áo • 1808 – Phiếu đục lỗ trên lá kim loại được dùng để điều khiển tự động máy thêu. • 1863 – Tự động điều khiển chơi nhạc trên piano nhờ băng lỗ • 1940 – John Parsons đã sáng chế ra phương pháp dùng phiếu đục lỗ để ghi các dữ liệu về vị trí tọa độ để điều khiển máy công cụ. • 1952 – Máy công cụ NC điều khiển số đầu tiên • 1959 - Ngôn ngữ APT được đưa vào sử dụng • 1960s – Điều khiển số trực tiếp (DNC) • 1963 - Đồ hoạ máy tính • 1970s - Máy CNC được đưa vào sử dụng • 1980s – Điều khiển số phân phối được đưa vào sử dụng • CAD/CAM 1.2. Các loại máy gia công sử dụng kỹ thuật NC và CNC 89 Ngày nay các máy sử dụng kỹ thuật NC và CNC được sử dụng rất nhiều trong các lĩnh vực khác nhau như: 2. Cấu tạo chung của máy CNC 2.1. Ê tô Trong quá trình đóng mở Ê tô để tháo chi tiết bằng hệ thống thủy lực ( khí nén ) hoặc tay hoạt động nhanh lực phát động nhỏ và an toàn. 2.2. Bảng điều khiển Bảng điều khiển là nơi thực hiện trao đổi thông tin giữa người và máy. Kết cấu của bảng có thể khác nhau tùy thuộc vào nhà sản xuất. Bảng điều khiển của máy phay CNC MCV có cấu tạo như sau: Hình 6.1. Bảng điều khiển của máy phay CNC MCV 3.Đặc tính kỹ thuật của máy MODEL MVC-955 MVC-1160 MVC-1370 TRAVEL X axis travel 900 mm 1100 mm 1300 mm Y axis travel 550 mm 600 mm 700 mm Z axis travel 530 mm 610 mm 700 mm DISTANCE Spindle center to colum 600 mm 650 mm 760 mm Spindle nose to table surface 150 - 680 mm 150 - 760 mm 150 - 850 mm TABLE Table work area 1000x 510 mm 1200 x 600 mm 1400 x700 mm 90 Dimension of T-slot CD 100 x 18 x 5T mm CD 125 x 18 x 5T Max. Table load 600 kg 800 kg 1200 kg SPINDLE Spindle taper / Bore diameter BT40 BT40/50 Driving method Belt Spindle motor-con t / 30 min 15 HP / 11 KW 20 HP / 15 KW Spindle speed 8000 rpm 8000/6000 rpm FEED RATE Rapid feed rate X / Y / Z 20 x 20 x 15 m/min X x Y x Z ball screw 40 x 12B2 (dia. x pitch) 50 x 12B2 Motor (XYZ) 2.5 / 2.5 / 3.5 KW 3.5 / 3.5 / 3.5 KW TOOLS Max. tool lenth 250 mm (9.8") x 89 mm (3.5") Max. tool weight 6 kg / 13.2 lbs Number of tools 16 / 20 24 pcs Tool exchaning time 10 / 4 sec. Tool selection method Bi-direction & Min Path MACHINE Min. / Max. air pressure 4 kg / 6 cm² Coolant tank capacity 250 L 380 L 450 L Net weight 7000 kg 8200 kg 10400 kg Gross weight 7500 kg 8500 kg 11000 kg Floor space requirement (L x W x H) 261 x 210 x 235 cm 300 x 219 x 246 cm 340 x 248 x 280 cm Packing size (L x W x H) 265 x 228 x 245 cm 310 x 228 x 250 cm 385 x 310 x 315cm Hình 6.2: Bảng thông số kỹ thuật máy Phay MCV Mô tả thông số kỹ thuật Mỗi loại máy có đặc tính kỹ thuật khác nhau, phụ thuộc vào từng hãng sản xuất. Trong phạm vi giáo trình giới thiệu máy phay Charles MCV do đài loan sản xuất có đặc tính kỹ thuật cơ bản như sau: 91 + Đường kính mâm cặp: + Chiều cao trung tâm tính từ trục chính đến băng máy: + Khoảng cách từ tâm trục chính đến tâm ụ động: + Khoảng cách chạy dao dọc của bàn dao ( trục Z ): + Khoảng cách chạy dao ngang của bàn dao ( trục X ): + tốc độ của trục chính : + Đường kính lỗ trục chính : + Số lượng dao : + Lượng chạy dao dọc ( trục Z ) : + Lượng chạy dao ngang ( trục X ): + Thời gian thay đổi dao : + Diện tích mặt đáy: 4. Gá dao lên từng vị trí mâm dao. STT Bước Thực hiện Mô tả 1 Tháo cán dao Quay dao tới vị cần tháo Nhấn phím tháo dao 2 Tra mũi dao thích hợp với trục dao Dựa vào ký hiệu collet với trục đường kính giới hạn chọn lưỡi dao phù hợp để tra vào. Siết chặt với dụng cụ siết. 3 Tra cán dao vào mâm dao Thực hiện lại các bước 1 Nhấn phím tra cán dao 5.Gá và kiểm tra, canh chỉnh ê rô 5.1. Trang bị đồ gá Máy CNC có độ chính xác gia công rất cao ( µm ), do đó đồ gá có ảnh hưởng rất lớn đến sai số chuẩn khi định vị chi tiết trong thành phần sai số tổng cộng. Đồ gá trên máy CNC phải đảm bảo độ chính xac gá đặt cao hơn các đồ gá trên máy vạn năng thông thường. Để đảm bảo độ chính xác gá đặt thì phải chọn chuẩn sao cho sai số chuẩn bằng không, sai số kẹp chặt phải có giá trị là nhỏ nhất, điểm đặt của lực kẹp phải tránh gây biến dạng cho chi tiết gia công. Các máy CNC có độ cứng vững rất cao, do đó đồ gá trên các máy đó không được làm giảm độ cứng vững của hệ thống công nghệ khi sử dụng máy với công suất tối đa. Điều đó có nghĩa là đồ gá trên máy CNC phải có độ cứng vững cao hơn các đồ gá thông thường khác. Vì vậy đồ gá trên máy CNC phải được chế tạo từ thép hợp kim với phương pháp tôi bề mặt. 92 5.2. Các loại đồ gá + Đồ gá chuyên dùng điều chỉnh Đồ gá chuyên dùng điều chỉnh cho phép gá đặt một số loại chi tiết điển hình có kích thước khác nhau. Kết cấu đồ gá gồm hai phần chính: phần đồ gá cơ sở và phần chi tiết thay đổi. Đồ gá loại này cho phép thay đổi chi tiết gia công ngoài vùng làm việc của máy. Phạm vi ứng dụng có hiệu quả của đồ gá trong sản xuất hàng loạt. Đồ gá trên hình 6.3 được dùng để gia công các chi tiết dạng càng, dạng chấu kẹp.... Hình 6.3. Đồ gá chuyên dùng điều chỉnh Trong đó: a/ các dạng chi tiết gia công; l – kich thước điều chỉnh; b/ sơ đồ gá đặt: 1 – thân đế cơ sở; 2-4 trục gá; 3-5 chi tiết định vị, 6- rãnh định hướng; 7 – chốt. Đồ gá được định vị trên bàn máy bằng một đầu của trục gá 2 và chốt 7. Chi tiết gia công được định vị bằng mặt phẳng trên các chi tiết định vị 3 và 5 với các mặt lỗ trên hai trục gá 2 và 4. Chi tiết được kẹp chặt bằng hai đai ốc. Các chi tiết thay đổi 4 và 5 được lắp đặt và điều chỉnh theo rãnh định hướng 6 của đổ gá. Kích thước điều chỉnh là L. + Đồ gá vạn năng – lắp ghép Thành phần của đồ gá vạn năng – lắp ghép là những chi tiết chuẩn được chế tạo với độ chính xác cao. Các chi tiết này có rãnh then để lắp ghép. Sau khi gia công một loạt chi tiết nào đó người ta tháo đồ gá ra và lắp ghép lại để gá đặt chi tiết khác. Do độ chính xác của chi tiết rất cao cho nên sau khi lắp ghép ta khong phải gia công bổ sung. Đồ gá vạn năng – lắp ghép được dùng trong máy CNC trong điều kiện sản xuất đơn chiếc và hàng loạt nhỏ. 93 Hình 6.4: Đồ gá vạn năng + Đồ gá lắp ghép điều chỉnh Loại đồ gá này được dùng trên các máy phay CNC hoặc máy khoan CNC. Trên chi tiết cơ sở ( đế đồ gá ) người ta gia công các hệ lỗ để lắp ghép các chi tiết định vị và kẹp chặt khi muốn tạo thành đồ gá mới. Hệ lỗ trên đế đồ gá lắp ghép điều chỉnh đảm bảo độ chính xác, độ cứng vững và độ ổn định cao hơn hệ rãnh trên đế đồ gá vạn năng lắp ghép. Hình 5.5 là các đế đồ gá lắp ghép điều chỉnh. Hình 6.5: Đế đồ gá lắp ghép điều chỉnh 5.3Điều chỉnh mâm cặp - Xác định đường kính phôi ( phải nằm trong khoảng cách dịch chuyển của mâm cặp). - Xác định vị trí các ốc chặn. - Sử dụng lục giác để điều chỉnh. - Thử lại lực kẹp bằng đèn báo để đảm bảo điều chỉnh chính xác. + Gá phôi đủ lực yêu cầu. - Căn cứ vào đèn báo trên bảng điều khiển biết chính xác lwucj kẹp. 94 - Điều chỉnh kẹp thuận. - Điều chỉnh kẹp nghịch. + Điều chỉnh lực kẹp phôi. - Điều chỉnh áp suất dầu ra trên bộ phần áp suất dầu. 6. Công tác bảo quản, bảo dưỡng máy CNC Công tác bảo dưỡng máy thường xuyên và định kỳ, tuân theo những hướng dẫn của nhà cung cấp, đảm bảo đúng quy trình và các nội dung sau đây: Không vận hành máy khi chua đọc và hiểu rõ hướng dẫn an toàn vận hành máy. Không động chạm vào các bộ phận máy đang chuyển động, không đeo nhẫn, đồng hồ, dây chuyền và cà vạt trong khi vận hành thiết bị. quần áo gọn gàng. Phải cất các thiết bị phục vụ ( đồ gá kẹp, dao cụ, giẻ lau..) xung quanh máy vào vị trí quy định trước khi vận hành máy. Chú ý: không vận hành máy sau khi sử dụng thuốc không có đơn, uống những dược phẩm mạnh, các đồ uống có độ cồn kích thích. Dừng trục chính hoàn toàn trước khi thay đổi dao cụ. Dừng hẳn trục chính và các trục chuyển động trước khi gá hay tháo phôi. Dừng hẳn trục chính trước khi hiệu chỉnh phôi, đồ gá hay vòi làm mát đang làm việc. Dừng hẳn trục chính trước khi đo đạt kích thước trên phôi. Tắt nguồn trước khi hiệu chỉnh hay thay đổi các chi tiết trên máy. Chú ý vị trí các phím chức năng khi máy dang hoạt động hoặc dang gá lắp phôi , dao. Không được khởi động máy khi lưỡi cắt đang chạm vào phôi. Đảm bảo vùng làm việc đủ ánh sáng. Vùng làm việc sạch sẽ và khô ráo. Dọn dẹp phoi, dầu và các vật trở ngại khác. Không được dựa vào máy khi máy đang hoạt động. Không để máy hoạt động mà không có sự quan sát. Dịnh vị và kẹp chặt phôi chắc chắn. Sử dụng tốc độ và lượng chạy dao đúng với từng nguyên công nếu có những tiếng ồn và rung động khác thường. Kiểm tra dao và đồ gá trước khi gia công. Cất giữ các vật liệu và chất lỏng dễ cháy ra khỏi vùng làm việc và phoi nóng. Không sử dung máy trong môi trường dễ nổ. Kiểm tra tấ cả các chổ nối trước khi lắp đặt vận hành hay sữa chữa máy. Điện áp cung cấp phù hợp với điện áp yêu cầu của máy. Ngắt tất cả các nguồn điện vào máy trước khi lắp đặt hay sữa chửa máy. Ngắt tất cả các nguồn điện trước khi mỡ hộp điện hay hộp điều khiển. chỉ những người có chuyên môn mới được sữa chữa máy. Khi không sử dụng tắt nguồn tổng của máy. 95 Câu hỏi ôn tập: Trình bày cách gá lắp dao lên trên ụ gá dao? Các phương pháp lắp ráp ê tô, cân chỉnh ê tô trên máy phay? Phương pháp đánh giá: Lắp đặt và cân chỉnh chính xác ê tô trên bàn máy. Lắp và cân chỉnh dao đúng, đảm bảo an toàn trên mâm dao. Đạt trong thời gian quy định. 96 BÀI 7: CÀI GÓC PHÔI – OFFSET DAO – BÙ DAO Giới thiệu: Trình bày các kiến thức về kỹ thuật cài đặt góc phôi và dao, thực hiện quy trình cài đặt phôi đạt yêu cầu kỹ thuật. Mục tiêu: + Trình bày được quy trình thao tác vận hành máy phay CNC. + Gá lắp phôi chính xác trên ê tô + Tháo lắp dao và cài dao lên mâm dao + Vận hành máy phay CNC cài góc phôi, bù dao cho từng loại phôi. + Rèn luyện tính kỷ luật, kiên trì, cẩn thận, nghiêm túc, chủ động và tích cực sáng tạo trong học tập. Nội dung chính: 1.Kiểm tra máy + Kiểm tra nguồn điện + Kiểm tra nguồn khí + Các điều kiện an toàn 2. Mở máy CHI TIẾT HƯỚNG DẪN POWER ON • Nhấn nút POWER ON để khởi động máy. POWER OFF • Nhấn nút POWER OFF để tắt máy . EMERGENCY STOP • Trong trường hợp khẩn cấp ấn nút E- STOP để 97 ngắt nguồn Servo và dừng di chuyển trục ngay lập tức. • Để mở khóa nút E-STOP , vặn nút theo chiều kim đồng hồ , nút sẽ tự động bật lên. CYCLE START • Khi vận hành máy ở chế độ tự động(AUTO,DNC ,MDI) ấn nút CYCLE START để thi hành chương trình. • Nút CYCLE START sẽ sáng đèn cho đến khi kết thúc chương trình hoặc ấn nút CYCLE STOP. CYCLE STOP • Khi máy CNC đang thi hành chương trình ở chế độ tự động , ấn nút CYCLE STOP để tạm dừng chương trình ( chỉ dừng di chuyển trục , trục chính không dừng ). • Nhấn CYCLE START để tiếp tục thi hành chương trình . FEED OVERIDE • Khi vận hành máy ở chế độ tự động (AUTO,DNC ,MDI) công tắc FEED OVERIDE dùng để điều chỉnh % tốc độ cắt gọt F trong chương trình ( từ 0% đến 200%). • Khi vận hành máy ở chế độ bằng tayJOG , công tắc FEED OVERIDE dùng để điều chỉnh tốc độ di chuyển trục từ 0 → 4000 mm/min RAPID OVERIDE • Khi vận hành máy ở chế độ tự động (AUTO,DNC ,MDI) công tắc RAPID OVERIDE dùng để điều chỉnh % tốc độ dịch chuyển trục của máy G00,G28,G30( 0-100 98 %). • Khi vận hành máy ở chế độ bằng tay RAPID, công tắc RAPID OVERIDE dùng để điều chỉnh tốc độ di chuyển trục của máy theo % tốc độ tối đa. SPINDLE OVERIDE • Khi vận hành máy ở chế độ tự động (AUTO,DNC ,MDI) công tắc SPINDLE OVERIDE dùng để điều chỉnh % tốc độ trục chính S trong chương trình(0-120%). • Khi vận hành máy ở chế độ bằng tay(MPG,JOG, RAPID) công tắc SPINDLE OVERIDE dùng để điều chỉnh % tốc độ trục chính tối đa(cần khai báo tốc độ trụ chính ở chế độ MDI trước khi vận hành trục chính ở chế độ bằng tay). MODE SELECT • Công tắc MODE dùng để chọn chế độ vận hành máy. EDIT MODE Sử dụng chế độ EDIT khi thao tác : • Gọi chương trình lưu trong bộ nhớ máy cnc,hoặc thẻ nhớ trước khi vận hành ở chế độ tự động (AUTO,DNC). • Tạo mới,chỉnh sửa hoặc xóa chương trình lưu trong bộ nhớ máy cnc. • Coppy chương trình từ computer hoặc thẻ nhớ vào máy cnc . • Coppy chương trình từ máy cnc ra computer 99 hoặc thẻ nhớ. DNC MODE • Sử dụng chế độ DNC để máy cnc vận hành tự động theo chương trình được đọc trực tiếp từ bộ nhớ computer hoặc thẻ nhớ. AUTO MODE • Sử dụng chế độ AUTO để máy cnc vận hành tự động theo chương trình được đọc từ bộ nhớ máy cnc. MDI MODE • Sử dụng chế độ MDI để máy cnc vận hành tự động theo chương trình được nhập bằng tay tạm thời. • Chương trình được nhập bằng tay tạm thời,chỉ thi hành 1 lần , tự xóa đi sau khi kết thúc. MPG MODE Chế độ di chuyển trục bằng tay quay phát xung. • Chọn trục cần di chuyển : X ,Y,X,4TH. • Chọn tốc độ cần di chuyển : X1,X10,X100. • Xoay núm về dấu - để di chuyển trục theo hứơng - , xoay núm về dấu + để di chuyển trục theo hứơng + . JOG MODE Chế độ di chuyển trục bằng nút nhấn. • Chọn tốc độ di chuyển trục bằng công tắc FEED OVERIDE. • Bấm nút di chuyển trục bằng tay để di chuyển bàn và trục chính với tốc độ chậm( cắt gọt ). 100 RAPID MODE Chế độ di chuyển trục bằng nút nhấn. • Chọn tốc độ di chuyển trục bằng công tắc RAPID OVERIDE. • Bấm nút di chuyển trục bằng tay để di chuyển bàn và trục chính với tốc độ nhanh( không cắt gọt ). • • GEAR SIFT LIGHT Đèn báo trạng thái bộ chuyển tốc trục chính : • H → tốc độ cao. • L → tốc độ thấp. ERROR LIGHT • Đèn báo trạng thái lỗi khi thao tác máy. ERROR LIGHT Đèn báo lỗi hệ thống dầu: • Hệ thống dầu bôi trơn áp lực yếu do thiếu dầu, ống dẫn dầu bị nghẹt hoặc bị vỡ. • Hệ thống dầu thủy lực quá nhiệt hoặc áp lực yếu. ERROR LIGHT • Đèn báo lỗi bộ phận thay dao 4TH CLAMP LIGHT Đèn báo trạng thái khoá trục thứ 4: • Đèn sáng → trục thứ tư khoá. • Đèn tắt → trục thứ tư mở. ARM ORIGIN LIGHT • Đèn báo trạng thái tay thay dao ở vị trí gốc . 101 OPTION STOP LIGHT • Đèn báo máy tạm dừng khi chương trình đọc đến lệnh M00 hoặc M01. MAGAZIN TOOL • Đèn báo số thứ tự của dao nằm trên mâm dao tại vị trí gần trục chính . SPINDLE TOOL • Đèn báo số thứ tự của dao đang ở trên trục chính . PROGRAM EDIT KEY Khóa bảo vệ chương trình: • Xoay chìa khoá về vị trí 0 để bảo vệ chương trình lưu trong bộ nhớ máy cnc. • Xoay chìa khóa về vị trí 1 khi cần thao tác tạo mới , chỉnh sửa , coppy chương trình OVER TRAVEL RELEASE • Khi trục máy di chuyển qua khỏi giới hạn hành trình thì công tắc hành trình sẽ tác động làm ngắt điện hệ thống Servo , máy báo lỗi EMERGENCY. • Nhấn giữ nút OVER TRAVEL RELEASE để khởi động lại hệ thống Servo. • Khi máy không còn báo lỗi EMERGENCY,dùng tay quay ở chế độ MPG để di chuyển trục ngược lại hướng bị quá cử sau đó 102 nhả nút OVER TRAVEL RELEASE. SPARE BUTTON • Công tắc dùng cho chức năng mở rộng . SINGLE BLOCK • Khi vận hành máy ở chế độ tự động (AUTO, DNC , MDI) ấn nút SINGLE BLOCK sáng đèn để máy CNC thi hành từng block lệnh trong chương trình sau mổi lần bấm CYCLE START. • Nếu đèn SINGLE BLOCK không sáng thì máy CNC sẽ thi hành chương trình liên tục sau khi bấm CYCLE START 1 lần. DRY RUN • Khi vận hành máy ở chế độ tự động (AUTO, DNC , MDI) nếu ấn nút DRY RUN sáng đèn thì tốc độ di chuyển nhanh(RAPID) và tốc độ cắt gọt ( FEED )trong chương trình sẽ không có hiệu lực, trục máy CNC sẽ di chuyển theo tốc độ chọn ở công tắc FEED OVERIDE. • Ấn nút DRY RUN tắt đèn để máy CNC vận hành tự động theo tốc độ khai báo trong chương trình. M.T.S LOCK • Khi vận hành máy ở chế độ tự động (AUTO, DNC , MDI) nếu ấn nút M.S.T LOCK sáng đèn thì máy CNC sẽ không thi hành khối lệnh có M,S,T trong chương trình,ngoại trừ M00, M01, M02,M30 còn có hiệu lực . 103 BLOCK SKIP • Khi vận hành máy ở chế độ tự động (AUTO, DNC , MDI) nếu ấn nút BLOCK SKIP sáng đèn thì khối lệnh nằm sau dấu / trong BLOCK lệnh nào đó sẽ không được thực thi. • Nếu nút BLOCK SKIP tắt thì dấu / trong chương trình không có tác dụng. OPTION STOP • Khi vận hành máy ở chế độ tự động (AUTO, DNC , MDI) nếu ấn nút OPTION STOP sáng thì lệnh M01 trong chương trình có tác dụng làm tạm dừng thi hành,nếu muốn tiếp tục ta phải ấn nút CYCLE START một lần nữa. • Nếu ấn nút OPTION STOP tắt thì lệnh M01 trong chương trình không có tác dụng . RESTART PROGRAM • Ấn nút RESTART PROGRAM sáng đèn để chọn chức năng đánh dấu và gọi lại chương trình bị gián đoạn khi đang vận hành tự động . WORK LIGHT • Đóng ,mở đèn chiếu sáng làm việc . AIR BLOW • Đóng, mở hệ thống thổi hơi. AUTO POWER OFF • Ấn nút RESTART PROGRAM sáng đèn để chọn chức năng tự động tắt máy khi kết thúc 104 chương trình gia công . COOLANT THROUGH SPINDLE • Ấn nút COOLANT THROUGH SPINDLE sáng đèn để mở nước tưới nguội xuyên trục chính. CHIP CONVEYOR CCW • Ấn nút CHIP CONVEYOR CCW sáng đèn để băng tải ba vớ quay ngược chiều kim đồng hồ . CHIP CONVEYOR STOP • Ấn nút CHIP CONVEYOR STOP sáng đèn để băng tải ba vớ dừng quay. CHIP CONVEYOR CW • Ấn nút CHIP CONVEYOR CW sáng đèn để băng tải ba vớ quay cùng chiều kim đồng hồ. COOLANT A • Ấn nút COOLANT A sáng đèn để mở nước tưới nguội. COOLANT B • Ấn nút COOLANT B sáng đèn để mở nước vệ sinh máy. 105 MAGAZIN CCW • Ấn nút MAGAZIN CCW sáng đèn để mâm dao quay ngược chiều kim đồng hồ. MAGAZIN CW • Ấn nút MAGAZIN CW sáng đèn để mâm dao quay cùng chiều kim đồng hồ . 3. Thao tác di chuyển máy về chuẩn máy ZERO RETURN MODE Chọn chế độ ZERO RETURN để di chuyển trục về toạ độ gốc của máy: • Chọn tốc độ di chuyển bằng công tắc RAPID OVERIDE. • Nhấn , , để di chuyển trục máy về tọa độ gốc. ZERO RETURN LIGHT Đèn báo trạng thái di chuyển trục trở về toạ độ gốc máy: • Đèn chớp → đang di chuyển về tọa độ gốc . • Đèn sáng → đang ở vị trí tọa độ gốc . 4. Thao tác cho trục chính quay SPINDLE ORIGIN • Ấn nút SPINDLE ORIGIN sáng đèn để định vị góc quay và khoá trục chính (chỉ sử dụng khi vận hành máy ở chế độ bằng tay như : MPG , JOG ,RAPID.). • Chức năng tương tự như khi thi hành lệnh M19 ở chế độ MDI. 106 SPINDLE CCW • Ấn nút SPINDLE CCW để quay trục chính ngược chiều kim đồng hồ (chỉ sử dụng khi vận hành máy ở chế độ bằng tay như : MPG , JOG ,RAPID). SPINDLE STOP • Ấn nút SPINDLE STOP để DỪNG quay trục chính (chỉ sử dụng khi vận hành máy ở chế độ bằng tay như : MPG , JOG ,RAPID). SPINDLE CW • Ấn nút SPINDLE CW để quay trục chính cùng chiều kim đồng hồ (chỉ sử dụng khi vận hành máy ở chế độ bằng tay như : MPG , JOG ,RAPID). 5. Thao tác di chuyển các trục X,Y,Cở các chế độ điều khiển bằng tay MANUAL MOVE AXIS • Nút nhấn di chuyển trục bằng tay khi vận hành ở chế độ JOG hoặc RAPID . • Ấn nút +X để di chuyển bàn máy qua trái. • Ấn nút –X để di chuyển bàn máy qua phải. • Ấn nút +Y để di chuyển bàn máy hướng ra. • Ấn nút -Y để di chuyển bàn máy hướng vô. • Ấn nút +Z để di chuyển trục chính hướng lên . • Ấn nút +Z để di chuyển trục chính hướng xuống • Ấn nút +4 ,-4 để xoay trục thứ tư. 6. Gá dao và phôi + Gá dao phay mặt phẳng + Gá dao phay ngón HSS phi 20 + Gá dao phay ngón HSS phi 16 + Gá dao phay ngón HSS phi 10 + Chọn và gá phôi phù hợp với yêu cầu kỹ thuật. 7. Cài đặt thông số dao 107 7.1. Chức năng chọn dao: T Khi Lập trình gia công tùy thuộc vào bề mặt gia công mà ta lựa chọn dao cho phù hợp. Việc lựa chọn dao dựa vào chức năng dụng cụ mà hệ điều khiển quy ước. Cú pháp: T M6 *Lệnh thay dao tự động Số dao thứ tự dao Cú pháp thay dao. Ví dụ: T 03 M6 Mã thay dao tự động Dao số 3 7.2.Chức năng chọn tốc độ trục chính S: + Trường hợp tốc độ tính theo (vòng/phút) Mẫu câu lệnh: S M03(M04) Trục chính quay thuận(ngược chiều) kim đồng hồ Số vòng quay trục chính Ví dụ: S1000 M3 Trục chính quay thuận chiều kim đồng hồ với tốc độ 1000 v/p. S750 M04 Trục chính quay ngược chiều kim đồng hồ với tốc độ 750 v/p + Chức năng chọn lượng tiến dao F: Lượng dịch chuyển dao được xác định bằng chức năng F. Lượng dịch chuyển có đơn vị là mm/vòng hoặc mm/phút. 108 8. Cài đặt thông số phôi + Gá phôi chính xác + Canh chỉnh phù hợp với gia công 9. Nhập chương trình kiểm tra góc STT Nội dung Trình tự thực hiện 1 Mở máy – kiểm tra an toàn Mở nguồn – đèn báo nguồn sáng. Mở nút nguồn trên bảng điều khiển. Kiểm tra tất cả các đèn báo an toàn. Mở nút nhấn khẩn cấp – Kiểm tra nguồn thủy lực máy. 2 Gá phôi lên Ê tô Kiểm tra cân chỉnh mâm cặp chính xác theo yêu cầu. Điều chỉnh khoảng Ê tô và điều chỉnh má kẹp để chính xác được yêu cầu kẹp phôi. 3 Đặt tốc độ ban đầu cho trục gá dao Chuyển chế độ MPI Nhập câu lệnh chọn dao: TxxM6 Nhập câu lệnh tốc độ : VD: S1000 M3; 4 Xác định góc phôi theo trục X Điều chỉnh qua tốc độ tay. Rà mặt bên phôi – Xem là điểm không- Rà bên đối diện chia đôi khoảng cách và điều chỉnh dao về vị trí đó. Chuyển qua trang offset – GEOM- Chọn vị trí dao- Nhập giá trị X0 – Ghi giá trị. 5 Xác định góc phôi theo trục Y Điều chỉnh qua tốc độ tay. Rà mặt bên phôi – Xem là điểm không- Rà bên đối diện chia đôi khoảng cách và điều chỉnh dao về vị trí đó. Chuyển qua trang offset – GEOM- Chọn vị trí dao- Nhập giá trị Y0 – Ghi giá trị. 6 Xác định góc phôi theo trục Z Điều chỉnh qua tốc độ tay. Rà mặt trên – Xem là điểm không Chuyển qua trang offset – GEOM- Chọn vị trí dao (Vị trí Hxx - Nhập giá trị tương đối của Z vào vị trí H tương ứng của dao – Ghi giá trị. Hình 7.1: Bảng quy trình cài góc phôi Nhập chương trình nhập kiểm tra phôi. % TxxM6 ( Tương ứng với số dao được chọn) S1000 M3; G90 G54 G0 X0 Y0; G43 Hxx Z100.; ( Giá trị xx là khoảng cách mũi dao so với mặt trên phôi); G01 Z0 F100.; % 109 10. Mô phỏng, chạy thử Sau khi dịch chuyển máy về góc máy (Góc ZRN) , Chuyển qua chế độ MDI và nhập chương trình trên trong chế độ MDI. Điều chỉnh tốc độ chạy Rapid (0 -100%), chế độ F ( 0-200%), Chế độ tốc độ máy S (50- 120%).... Nhấn nút Cycle Start (Màu xanh) để chạy chương trình – Stop (màu đỏ) để dừng chương trình đang thực hiện. Kiểm tra bằng mắt thường hoặc bằng thước để xác định vị trí tương quan giửa các điểm góc của phôi. 110 BÀI 08: GIA CÔNG PHAY MẶT PHẲNG, MẶT BẬC Giới thiệu: Trình bày các kiến thức về kỹ thuật gia công phay mặt phẳng, mặt bậc, thực hiện gia công chi tiết đạt yêu cầu kỹ thuật. Mục tiêu: + Phân tích được các lệnh hổ trợ và lệnh cắt gọt cơ bản cũng như lệnh chu trình trong phay CNC. + Lập trình phay mặt phẳng, mặt bậc trên phần mềm CIMCO. + Mô phỏng, điều chỉnh được chương trình gia công hợp lý. + Vận hành thành thạo máy phay CNC phay mặt phẳng, mặt bậc đạt yêu cầu kỹ thuật. + Giải thích được các dạng sai hỏng, nguyên nhân và cách khắc phục. + Rèn luyện tính kỷ luật, kiên trì, cẩn thận, nghiêm túc, chủ động và tích cực sáng tạo trong học tập. Nội dung chính: 1. Cấu trúc chương trình phay CNC Hiện nay hầu hết tất cả máy tiện, phay NC, CNC đều sử dụng ngôn ngữ lập trình theo tiêu chuẩn quốc tế ISO. Đó là mã G, ký hiệu chức năng dịch chuyển của dụng cụ cắt, xác định chế độ làm việc của máy CNC và được viết tắt của hai từ tiếng anh: Geometric function. Hệ điều khiển của máy tiện CNC MCV S15 là FANUC Oi đều sử dụng mã M-code và G-code. 1.1. Cấu trúc một chương trình phay CNC ( Tương tự cấu trúc lập trình tiện CNC, tham khảo lại bài số 2 – trong giáo trình này). - Chương trình con + Khi cần gia công lặp lại nhiều lần một mẫu thì nên dùng biểu diễn mẫu dưới dạng một chương trình con để đơn giản vịêc lập trình. + Một chương trình chính có thể gọi một chương trình con nhìều lần. + Một chương trình con có thể gọi một chương trình cháu nhiều lần. 111 Hình 8.1: Cấu trúc của chương trình con Cách gọi một chương trình con Hình 8.2: Cách tổ chức chương trình con - cháu + Trong một chương trình chính có thể gọi chương trình con nhiều lần, và chương trình con có thể gọi chương trình cháu nhiều lần. + Số thế hệ tối đa có thể lồng nhau là 4. Số lần gọi tối đa một chương trình con là 999 112 - Thứ tự thực hiện chương trình con Hình 8.3: Tổ chức thứ tự thục hiện chương trình con Nếu muốn sau khi thực hiện chương trình con, bạn không trở về nơi đã gọi mà di chuyển tới một dòng chương trình khác, bạn phải chỉ ra dòng chương trình cần đến sau M99P_; Hình 8.4: Cách chuyển chương trình con khác 2. Các tập lệnh gia công mặt phẳng, mặt bậc 2.1. Từ lệnh dịch chuyển dao nhanh không cắt gọt: G00 Với loại điều khiển này, dịch chuyển nhanh dụng cụ cắt từ điểm hiện tại của nó đến điểm tiếp theo đã được lập trình với một tốc độ tối đa ( chạy dao nhanh không cắt ). Hệ điều khiển sẽ cho máy chạy từng trục một đến từng điểm đã cho trong câu lệnh. Dạng điều khiển này chủ yếu dịch chuyển dao nhanh. Cú pháp: 113 G00 X(U).. Z(W).. Giá trị dịch chuyển theo trục Z Giá trị dịch chuyển theo trục X hay tọa độ điểm đích tính theo phương X được lấy theo giá trị đường kính 2.2. Lệnh vị trí Thí dụ: để di chuyển nhanh dụ cụ tới điểm X40.0 Z56.0, bạn viết: G00 X40.0 Z56.0; hoặc G00 U-60.0 W-30.5; ( lập trình theo đường kính).G00 X20.0 Z56.0; hoặc G00 U-30.0 W-30.5; (lập trình theo bán kính). Hình 8.5: Lệnh chạy dao nhanh G00 2.3.Từ lệnh dịch chuyển dao cắt gọt theo đường thẳng : G01 Cú pháp: G01 X.. Y.. F..( giá trị lượng chạy dao ) Tọa độ điểm đích theo trục Y Tọa độ điểm đích theo trục X Nội suy đường thẳng Ví dụ: N03 G01 X100 Y50 F0.15 Dòng lệnh này có thứ tự trong chương trình là 3, cắt theo đường thẳng theo tọa độ x = 100, Y= 50, và lượng chạy dao là 0.15 mm/ vòng 114 Ví dụ 2 : lập trình gia công theo đường cắt ( hình 8.1 ), dao bắt đầu từ điểm 0 và kết thúc tại 0. Hình 8.6: Tọa độ điểm 2D Thí dụ G01 X40.0 Z20.1 F2.0 G01 U20.0 W-25.9 F2.0 Cú pháp: G90 X .... Y .... O0001(Abs); G90 G54 X10. Y20.; S1000 M3; Y50.; X30. Y30.; Y10.; X50. Y40. M5; M30; Cú pháp : G91 X..... Y....... O0002 (Inc); G90 G54 X10. Y20.; S1000 M3; G91 Y30.; X20. Y-20.; Y-20.; X20. Y30. M5; M30; 115 2.4. Từ lệnh dịch chuyển dao cắt gọt theo đường tròn G02, G03 - Với dạng điều khiển này, dao cắt sẽ dịch chuyển theo cung tròn, từ điểm hiện tại cho tới điểm đích với lượng chạy dao đã được xác định. Cú pháp: G02( 03) X.. Y..... Z.. R. F hoặc G02( 03) X.. Y......Z.. I...J....... K. F. Trong đó: + G02( 03): nội suy đường tròn + X,Z là tọa độ điểm cuối của cung tròn. + R là bán kính của cung tròn. + F là giá trị lượng chạy dao + I là khoảng cách từ điểm bắt đầu cung tròn đên tâm cung tròn theo trục X + K là khoảng cách từ điểm bắt đầu cung tròn đên tâm cung tròn theo trục Z - Nếu không biết I, K nhưng biết bán kính R của cung tròn, bạn có dung R để nội suy cung tròn. Cách viết đơn giản là: G02 (G03) X_ Z_ R_ F_ - Hạn chế của cách lập trình theo R là góc tâm cung tròn phải nhỏ hơn 180 độ. Không lập trình cho những cung tròn lớn hơn 180o. - Nếu cung tròn gần bằng 180o,nên dùng I, K, vì khi đó việc tinh tóan tâm cung có thể không chính xác. - Nếu khi lập trình, trong dòng lệnh có cả I, K và R thì hệ thống ưu tiên chọn R. Sơ đồ tính quỹ đạo cung tròn trong mặt phẳng XOZ + Giá trị của I,K(khoảng cách từ điểm bắt đầu của cung tròn đến tâm cung tròn) lấy theo giá trị bán kính. + Dấu (-)/(+) của trị số I,K tùy thuộc vào vị trí tâm của cung tròn ở góc phần tư nào (I,II,III.IV) và đã được xác định theo sơ đồ hình 8.4 Chiều dương của trục X 116 Hình 8.4. Sơ đồ xác định dấu của I,K 2.5. Từ lệnh dịch chuyển dao về điểm chuẩn R của máy: G28 Khi sử dụng lệnh này, dụng cụ cắt sẽ tự động trở về điểm gốc của máy ( điểm R ). Trong chương trình nên sử dụng lệnh này khi bắt đầu và kết thúc chương trình gia công để dễ quan sát sự hoạt động của máy. Cú pháp: G28 X. YZ...... Trong đó: + X, Z, Y là tọa độ điểm trung gian mà dao sẽ đi qua đó trước khi về điểm R + Sự di chuyển được thực hiện là G00 tuần tự X rồi đến Y,Z Ví dụ: Lập trình sử dụng G28 Chương trình: Ví dụ với G91. N2006 T01M6 G91 G28 Z0; G91 G28 X0 Y0; 117 M30. Ví dụ với G90 N2006 T01M6 G90 G28 Z0; G90 G28 X0 Y0; M30. 2.5 Lập trình phay CNC với lệnh bù dao tự động G40,G41,G42) + Bù bán kính dao tự động bên trái Contour (G41) Trong máy phay CNC, khi gia công muốn cắt bằng biên dạng dao thì chúng ta dùng G41 hoặc G42. Khi sử dụng G41 máy hiểu và tự động dịch về bên trái của đường biên chi tiết gia công một lượng bằng bán kính của dao, rồi thực hiện quá trình cắt, để thực hiện được điều này thì trước đó phải có lộ trình chạy dao. G41 sẽ có hiệu lực ngay tại đầu câu lệnh, thường chúng ta đặt G41 trước G01, G02, G03. 118 Hình 8.15: Mô tả lệnh bù dao trái phải G40,G41,G42 Example : G41 X20. Y30. D17; 119 Hình 8.15: Cài đặt thông số cho số lần cắt tinh, cắt thô 120 Hình 8.16: Mô tả phương pháp sử dụng G41 + Bù bán kính dao tự động bên phải Contour (G42) Trong máy phay CNC, khi gia công muốn cắt bằng biên dạng dao thì chúng ta dùng G41 hoặc G42. Khi sử dụng G42 máy hiểu và tự động dịch về bên phải của đường biên chi tiết gia công một lượng bằng bán kính của dao, rồi thực hiện quá trình cắt, để thực hiện được điều này thì trước đó phải có lộ trình chạy dao. Hình 8.17: Mô tả G40,G41,G42 G42 sẽ có hiệu lực ngay tại đầu câu lệnh, thường chúng ta đặt G41 trước G01, G02, G03. Khi xuất hiện G41 ở dòng lệnh kế tiếp nó sẽ hủy ngay hiệu lực của G42 và ngược lại Hình 8.18: Mô tả phương pháp bù dao G41 121 Hình 8.19: Mô tả các kiểu + Bỏ bù bán kính dao (40) Khi đặt G40 ngay tại dòng lệnh nào thì nó sẽ hủy bỏ hiệu chỉnh bán kính dao những dòng lệnh trước nó. 122 3. Phân tích bản vẽ gia công Hình 8.20: Chi tiết phay gia công - Phân tích dung sai lắp ghép. - Phân tích độ nhám bề mặt - Phân tích quy trình gia công chi tiết. ( Bản vẽ chi tiết kèm theo) 4. Lập trình tiện chi tiết - Mở phần mềm mô phỏng NC ( Cimco –Edit V5) - Lập trình kết hợp tất cả các phương pháp gia công. 5. Mô phỏng chương trình 6. Xuất, nhập chương trình NC - Nhập (hoặc soạn thảo) chương trình vào máy Có hai phương pháp nhập chương trình vào máy: - Nhập chương trình vào máy bằng tay 123 Sau khi chuẩn bị chương trình xong, bằng các nút ký tự và các nút số trên bàn phím của máy, chúng ta tiến hành nhập dữ liệu vào bằng tay. Khi nhập chương trình và sữa lỗi hoàn chỉnh thì máy tự lưu chương trình. - Nhập chương trình bằng thẻ, máy tính. Có thể chúng ta chuẩn bị chương trình bằng cách soạn thảo chương trình bằng phần mềm của máy tính sau đó lưu vào thẻ nhớ hay máy tính sau đó kết nối với máy CNC bằng thẻ hoặc cổng COM RS232 để truyền dữ liệu Việc nhập hay soạn thảo một chương trình vào máy cần được thực hiện các bước như sau: 6.1. Tạo một chương trình - Đưa dao về điểm tham chiếu R: bằng cách di chuyển công tắc Mode về vị trí ZERO RETURN , sau đó bấm X, rồi bấm Z. - Mở khóa bảo vệ chế độ vận hành máy - Di chuyển công tắc Mode về vị trí edit , nhấn phím mềm Prog - Gõ chữ O và các con số xxxx - Nhấn INSERT, nhấn EOB và nhấn INSERT - Chương trình mới mỡ ra và ta bắt đầu nhập dữ liệu chương trình. 6.2. Gọi một chương trình - Đưa dao về điểm chuẩn máy R - Mở khóa bảo vệ chế độ vận hành máy - Di chuyển công tắc Mode về vị trí edit , nhấn phím mềm Prog - Gõ chữ O và các con số xxxx ( tên chương trình cần mỡ ) - Nhấn O – SRHsk Nếu chương trình đã được lưu trong bộ nhớ thì máy sẽ gọi ra, nếu không có máy sẽ báo lỗi Alarm 71 trên màn hình,ta nhấn reset để nhập lại. 6.3. Vận hành máy gia công 124 +Gá dao, đo kích thước dao và nhập thông số kích thước vào bộ nhớ dao - Gá dao: Quyết định lập trình quan trọng nhất khi tiện là sự gá lắp. Gá lắp dao trên máy tiện CNC được lắp vào các hộp dao đa giác riêng cho từng loại. Sau đó ta tiến hành đo kích thước của dao theo hai phương X,Z từ mũi dao đến điểm thay dao và nhập khai báo vào bộ nhớ dao. Phương pháp ít được sử dụng trên máy tiện CNC 2 trục, vấn đề này sẽ được giải quyết trong quá trình xác lập vị trí gia công( xác lập vị trí vị trí W ) Chú ý: + Hầu hết mâm dao của máy tiện CNC đều nằm trên đường tâm của trục chính ( điểm chuẩn của máy M ) nên tất cả giá trị đo kích thước của dao đều mang giá trị âm. + Cần để ý đến sự sắp xếp vị trí, thứ tự dao trên mâm dao trong quá trình gia công hợp lý để tránh sự va chạm với mâm cặp, chi tiết và máy. + Gá phôi: Hầu hết trong gia công máy tiện CNC, phôi đều được lắp trên mâm cặp 3 chấu thủy lực tự định tâm. Trong quá trình gá phôi lên mâm cặp cần chú ý đến độ đảo của phôi khi quay, nếu quá đảo ta nên cân chỉnh phôi lại. Đồng thời phải chú ý đến áp lực kẹp của mâm cặp có hợp lý đối với vật liệu chi tiết hay không, nếu xẩy ra biến dạng trong quá trình kẹp ta phải hiệu chỉnh lại. + Xác định điểm W (điểm chuẩn cùa phôi) (Thực hiện các bước của bài 7 – cài đặt góc phôi) + Chạy mô phỏng chương trình trên máy tiện CNC (Graphics – chạy đồ họa) Sau khi đã nhập chương trình vào máy, chương trình vừa soạn thảo sẽ tự động lưu vào bộ nhớ của bộ điều khiển, ấn phím GRAPHICS để chuyển sang màn hình chạy mô phỏng chương trình vừa soạn thảo hoặc gọi là chương trình mới để mô phỏng. Từ đó có thể sữa chữa để hoàn thiện chương trình. Khi cho vận hành ở chế độ đồ họa các đường cắt gọt của dao được minh họa bằng nhiều màu khác nhau trên màn hình( đồ họa màu ). Trong chế độ này có thể chạy mô phỏng từng câu lệnh hoặc chạy mô phỏng liên tục cả chương trình. 125 Thao tác chạy Graphics được tiến hành như sau: - Đưa dao về điểm chuẩn máy R - Mở khóa bảo vệ chế độ vận hành máy - Di chuyển công tắc Mode về vị trí memory mode. - Nhấn Graphics từ bàn phím và nhấn graphics từ phím điều khiển - Nhấn Graphics từ phím mềm ( soft key ) dưới ngay màn hình. - Phải đảm bảo về chế độ memory mode, nhấn CYCLE START , • Chú ý: + Phải đảm bảo về chế độ memory mode + Cẩn thận tăng lượng chạy dao dần và đồng thời quan sát màn hình + Nếu thấy bất thường thì giảm lượng chạy dao về 0 ngay lập tức + Nếu không có gì bất thường thì chạy Graphics 100%. + Sau khi chạy xong Graphics phải luôn reset máy và cho về điểm tham chiếu, chạy thử chương trình ( không cắt gọt ) dry run Sau khi hoàn tất công việc như chuẩn bị chương trình, gá phôi, gá dao, định gốc W không phôi, kiểm tra chương trình bằng Graphics, sau đó ta chạy DRY RUN để kiểm tra một lần nữa trước khi cho máy chạy chương trình. Chú ý: Khi chạy Dry run cần quan tâm một số vấn đề như sau: + Phải luôn lấy phôi ra và mâm cặp luôn ở trạng thái kẹp phôi. + Luôn chạy chậm và kiểm tra vị trí dao.( để tránh sự va chạm ) + Luôn điều khiển lượng chạy dao bằng tay. + Phải chạy từng câu lệnh ( bật singer block ) + Lượng chạy dao không được vượt quá sự kiểm soát của người điều khiển ++ Các bước vận hành máy tiện CNC - Quy trình công nghệ: thứ tự công việc được xây dựng thành văn bản công nghệ. - Điều kiện cắt gọt: kiểm tra dao được sử dụng trong mỗi điều kiện cắt gọt. - Cố định dao: kiểm tra thứ tự dao và cố định dao. 126 - Các công việc chuẩn bị: + Chương trình phải được chuẩn bị trước, kiểm tra kỹ lưỡng trước khi nhập vào máy, khi nạp xong chương trình vào máy cho chạy mô phỏng kiểm tra và sữa lỗi chương trình, chuẩn bị dao và các công việc khác. + Chương trình gia công phải được ghi vào bộ nhớ CNC. + Kiểm tra chương trình: Nội dung chương trình và tất cả các công việc chuẩn bị được kiểm tra trước khi chạy chương trình, nếu có sai sót gì xẩy ra chương trình cần được sữa, hoặc các công việc khác cần chuẩn bị lại. + Cắt thử: Cắt thử là công việc kiểm tra chương trình và điều kiện cắt gọt, trong khi cắt gọt thực tế trên chi tiết. Riêng điều kiện cắt gọt được sử dụng trong chương trình phải được sử dụng phù hợp, kiểm tra kỹ lưỡng, độ chính xác của máy được duy trì và được kiểm tra trên phôi cắt gọt. + Vận hành tự động: Chi tiết gia công được hoàn thiện trên máy bằng việc chạy tự động chạy chương trình chỉ khi tất cả mọi công việc được mô tả ở trên được sữa chữa, hoàn thiện thì mới được cho máy cắt tự động. + Chạy chương trình gia công Sau khi đã hoản tất công việc như: chuẩn bị chương trình, gá phôi, gá dao, định gốc không của phôi, kiểm tra chương trình bằng việc chạy mô phỏng, chạy không cắt gọt, sau đó cho chạy tự động chương trình với các công việc sau: - Gọi chương trình gia công bằng cách nhấn nút PROGRAM - Bật đèn chiếu sáng. - Nhấn nút CYCLE START để bắt đầu thực hiện gia công. + Kiểm tra và đo kiểm Đo kiểm theo thông số trên bản vẽ. Câu hỏi ôn tập: Lập trình mô phỏng biên dạng trên phần mềm Cimco. 127 Phương pháp đánh giá: Chất lượng sản phẩm và độ chính xác gia công. Gia công đúng thời gian quy định. 128 BÀI 09: GIA CÔNG KHOAN Giới thiệu: Trình bày các kiến thức về kỹ thuật gia công khoan và thực hiện gia công chi tiết đạt yêu cầu kỹ thuật. Mục tiêu: + Phân tích được các lệnh hổ trợ và lệnh gia công khoan trong lập trình phay CNC. + Lập trình gia công khoan trên phần mềm CIMCO. + Mô phỏng, điều chỉnh được chương trình gia công hợp lý. + Vận hành thành thạo máy phay CNC gia công khoan đạt yêu cầu kỹ thuật. + Giải thích được các dạng sai hỏng, nguyên nhân và cách khắc phục. + Rèn luyện tính kỷ luật, kiên trì, cẩn thận, nghiêm túc, chủ động và tích cực sáng tạo trong học tập. 1.Chu trình khoan lỗ. 1.1. Chu trình khoan lỗ cạn G81 Hình 9.1: Mô tả chu trình khoan Cấu trúc lệnh: N.....G98(G99) G81 X...Y....Z.....R......F......K Trong đó: X,Y: Vị trí gia công Z: Chiều sâu gia công 129 R: Khoảng cách đến mặt phẳng an toàn K: Số lần lặp. Chu trình được thực hiện theo hai lệnh G98 và G99 với ý nghĩa như hình minh họa. Hình 9.2: Điểm khác nhau giữa lệnh với G98 và G99 1.2.Chu trình khoan lỗ có thời gian tạm dừng - G82 Cấu trúc lệnh: N.....G98(G99) G82 X...Y....Z.....R......P......F 130 Hình 9.3: Chu trình khoan lỗ G83 Trong đó: X,Y: Vị trí gia công Z: Chiều sâu gia công R: Khoảng cách đến mặt phẳng an toàn P: Thời gian dừng cuối hành trình Chu trình được thực hiện theo hai lệnh G98 và G99 với ý nghĩa như hình minh họa. 131 Hình 9.4: Các bước thực hiện chu trình 1.3. Chu trình khoan lỗ sâu – G83 Cấu trúc lệnh: N.....G98(G99) G83 X...Y....Z.....R......P.....Q.......F Hình 9.6: Chu trình khoan lỗ sâu Trong đó: X,Y: Vị trí gia công Z: Chiều sâu gia công R: Khoảng cách đến mặt phẳng an toàn P: Thời gian dừng cuối hành trình Q: Thời gian mỗi lần xuống dao. Chu trình được thực hiện theo hai lệnh G98 và G99 với ý nghĩa như hình minh họa. 2. Phân tích bản vẽ gia công - Phân tích dung sai lắp ghép. 132 - Phân tích độ nhám bề mặt - Phân tích quy trình gia công chi tiết. Hình 9.7 : Chi tiết gia công 3. Lập trình tiện chi tiết - Mở phần mềm mô phỏng NC ( Cimco –Edit V5) - Lập trình kết hợp tất cả các phương pháp gia công. - Mô phỏng kiểm tra biên dạng của chi tiết. - Lập trình tiện trụ. - Lập trình tiện rảnh và cắt đứt. - Mô phỏng kiểm tra chương trình trên Cimco –V5 133 4. Mô phỏng chương trình 5. Xuất , nhập chương trình NC - Lưu dưới định dạng chương trình “ .NC ” - Xuất nhập chương trình từ máy tính. 5.1. Nhập (hoặc soạn thảo) chương trình vào máy Có hai phương pháp nhập chương trình vào máy: - Nhập chương trình vào máy bằng tay Sau khi chuẩn bị chương trình xong, bằng các nút ký tự và các nút số trên bàn phím của máy, chúng ta tiến hành nhập dữ liệu vào bằng tay. Khi nhập chương trình và sữa lỗi hoàn chỉnh thì máy tự lưu chương trình. - Nhập chương trình bằng thẻ, máy tính. Có thể chúng ta chuẩn bị chương trình bằng cách soạn thảo chương trình bằng phần mềm của máy tính sau đó lưu vào thẻ nhớ hay máy tính sau đó kết nối với máy CNC bằng thẻ hoặc cổng COM RS232 để truyền dữ liệu Việc nhập hay soạn thảo một chương trình vào máy cần được thực hiện các bước như sau: - Tạo một chương trình + Đưa dao về điểm tham chiếu R: bằng cách di chuyển công tắc Mode về vị trí ZERO RETURN , sau đó bấm X, rồi bấm Z. + Mở khóa bảo vệ chế độ vận hành máy + Di chuyển công tắc Mode về vị trí edit , nhấn phím mềm Prog + Gõ chữ O và các con số xxxx + Nhấn INSERT, nhấn EOB và nhấn INSERT + Chương trình mới mỡ ra và ta bắt đầu nhập dữ liệu chương trình. - Gọi một chương trình + Đưa dao về điểm chuẩn máy R + Mở khóa bảo vệ chế độ vận hành máy + Di chuyển công tắc Mode về vị trí edit , nhấn phím mềm Prog 134 + Gõ chữ O và các con số xxxx (tên chương trình cần mỡ ) + Nhấn O – SRHsk Nếu chương trình đã được lưu trong bộ nhớ thì máy sẽ gọi ra, nếu không có máy sẽ báo lỗi Alarm 71 trên màn hình,ta nhấn reset để nhập lại. 6. Vận hành máy gia công ( Thực hiện lặp lại các bài trước) + Gá dao, đo kích thước dao và nhập thông số kích thước vào bộ nhớ dao - Gá dao: - Gá phôi: + Xác định điểm W ( điểm chuẩn cùa phôi ) + Chạy mô phỏng chương trình trên máy tiện CNC ( Graphics – chạy đồ họa ) + Chạy thử chương trình ( không cắt gọt ) dry run + Các bước vận hành máy tiện CNC + Chạy chương trình gia công - Gọi chương trình gia công bằng cách nhấn nút PROGRAM - Bật đèn chiếu sáng. - Nhấn nút CYCLE START để bắt đầu thực hiện gia công. Câu hỏi ôn tập: 135 Phương pháp đánh giá: Lập trình đúng biên dạng, cài đặt đúng các dụng cụ và gia công chi tiết đạt yêu cầu. 136 BÀI 10: GIA CÔNG PHAY RÃNH VÀ HỐC Giới thiệu: Trình bày các kiến thức về kỹ thuật gia công phay rãnh và hốc, mặt bậc, thực hiện gia công chi tiết đạt yêu cầu kỹ thuật. Mục tiêu: + Phân tích được các lệnh hổ trợ và lệnh gia công phay rãnh và hóc trong lập trình phay CNC. + Lập trình gia công phay rãnh và hóc trên phần mềm CIMCO. + Mô phỏng, điều chỉnh được chương trình gia công hợp lý. + Vận hành thành thạo máy phay CNC gia công phay rãnh và hóc đạt yêu cầu kỹ thuật. + Giải thích được các dạng sai hỏng, nguyên nhân và cách khắc phục. + Rèn luyện tính kỷ luật, kiên trì, cẩn thận, nghiêm túc, chủ động và tích cực sáng tạo trong học tập. 1. Phân tích bản vẽ gia công - Phân tích dung sai lắp ghép. - Phân tích độ nhám bề mặt - Phân tích quy trình gia công chi tiết. 137 Hình 10.1: Chi tiết gia công 2.Lập trình tiện chi tiết - Chu trình phay rảnh , hốc Kết hợp các lệnh của chu trình khoan, chu trình phay mặt phẳng mặt bậc cụ thể như sau: - Chu trình dịch chuyển dao cắt gọt theo đường thẳng : G01 Cú pháp: G01 X.. Y.. F..( giá trị lượng chạy dao ) Ví dụ: N03 G01 X100 Y50 F0.15 Dòng lệnh này có thứ tự trong chương trình là 3, cắt theo đường thẳng theo tọa độ x = 100, Y= 50, và lượng chạy dao là 0.15 mm/ vòng - Từ lệnh dịch chuyển dao cắt gọt theo đường tròn: G02, G03 Với dạng điều khiển này, dao cắt sẽ dịch chuyển theo cung tròn, từ điểm hiện tại cho tới điểm đích với lượng chạy dao đã được xác định. Cú pháp: 138 G02( 03) X.. Y..... Z.. R. F hoặc G02( 03) X.. Y......Z.. I...J....... K. F. Trong đó: + G02( 03): nội suy đường tròn + X,Z là tọa độ điểm cuối của cung tròn. + R là bán kính của cung tròn. + F là giá trị lượng chạy dao + I là khoảng cách từ điểm bắt đầu cung tròn đên tâm cung tròn theo trục X + K là khoảng cách từ điểm bắt đầu cung tròn đên tâm cung tròn theo trục Z Nếu không biết I, K nhưng biết bán kính R của cung tròn, bạn có dung R để nội suy cung tròn. + Giá trị của I,K(khoảng cách từ điểm bắt đầu của cung tròn đến tâm cung tròn) lấy theo giá trị bán kính. + Dấu (-)/(+) của trị số I,K tùy thuộc vào vị trí tâm của cung tròn ở góc phần tư nào (I,II,III.IV) và đã được xác định theo sơ đồ hình 8.4 Chiều dương của trục X - Từ lệnh dịch chuyển dao về điểm chuẩn R của máy: G28 Khi sử dụng lệnh này, dụng cụ cắt sẽ tự động trở về điểm gốc của máy ( điểm R ). Trong chương trình nên sử dụng lệnh này khi bắt đầu và kết thúc chương trình gia công để dễ quan sát sự hoạt động của máy. Cú pháp: G28 X. YZ...... Trong đó: + X, Z, Y là tọa độ điểm trung gian mà dao sẽ đi qua đó trước khi về điểm R + Sự di chuyển được thực hiện là G00 tuần tự X rồi đến Y,Z Ví dụ: Lập trình sử dụng G28 Chương trình: N2006 139 T01M6 G91 G28 X0 Y0 Z0; M30. - Kết hợp với chu trình con và lệnh bù dao. + Chu trình con M98 .... + Lệnh bù dao phải G42, dao trái G41, Lệnh hủy bù dao G40. + Mở phần mềm mô phỏng NC ( Cimco –Edit V5) + Lập trình kết hợp tất cả các phương pháp gia công. + Mô phỏng kiểm tra biên dạng của chi tiết. + Lập trình tiện trụ. + Lập trình tiện rảnh và cắt đứt. + Mô phỏng kiểm tra chương trình trên Cimco –V5 3. Mô phỏng chương trình 4. Xuất , nhập chương trình NC - Lưu dưới định dạng chương trình “ .NC ” - Xuất nhập chương trình từ máy tính. 5. Vận hành máy gia công - Gá dao, đo kích thước dao và nhập thông số kích thước vào bộ nhớ dao + Gá dao: + Gá phôi: - Xác định điểm W ( điểm chuẩn cùa phôi ) - Chạy mô phỏng chương trình trên máy tiện CNC ( Graphics – chạy đồ họa ) - Chạy thử chương trình ( không cắt gọt ) dry run - Các bước vận hành máy tiện CNC + Quy trình công nghệ: thứ tự công việc được xây dựng thành văn bản công nghệ. + Điều kiện cắt gọt: kiểm tra dao được sử dụng trong mỗi điều kiện cắt gọt. + Cố định dao: kiểm tra thứ tự dao và cố định dao. 140 - Các công việc chuẩn bị: + Chương trình phải được chuẩn bị trước, kiểm tra kỹ lưỡng trước khi nhập vào máy, khi nạp xong chương trình vào máy cho chạy mô phỏng kiểm tra và sữa lỗi chương trình, chuẩn bị dao và các công việc khác. + Chương trình gia công phải được ghi vào bộ nhớ CNC. + Kiểm tra chương trình: Nội dung chương trình và tất cả các công việc chuẩn bị được kiểm tra trước khi chạy chương trình, nếu có sai sót gì xẩy ra chương trình cần được sữa, hoặc các công việc khác cần chuẩn bị lại. Các phương pháp kiểm tra chương trình như khóa máy để chạy chương trình, chạy không, chạy mô phỏng và được minh họa bằng đồ thị. + Cắt thử: Cắt thử là công việc kiểm tra chương trình và điều kiện cắt gọt, trong khi cắt gọt thực tế trên chi tiết. Riêng điều kiện cắt gọt được sử dụng trong chương trình phải được sử dụng phù hợp, kiểm tra kỹ lưỡng, độ chính xác của máy được duy trì và được kiểm tra trên phôi cắt gọt. + Vận hành tự động: Chi tiết gia công được hoàn thiện trên máy bằng việc chạy tự động chạy chương trình chỉ khi tất cả mọi công việc được mô tả ở trên được sữa chữa, hoàn thiện thì mới được cho máy cắt tự động. - Chạy chương trình gia công Sau khi đã hoản tất công việc như: chuẩn bị chương trình, gá phôi, gá dao, định gốc không của phôi, kiểm tra chương trình bằng việc chạy mô phỏng, chạy không cắt gọt, sau đó cho chạy tự động chương trình với các công việc sau: - Gọi chương trình gia công bằng cách nhấn nút PROGRAM - Bật đèn chiếu sáng. - Nhấn nút CYCLE START để bắt đầu thực hiện gia công. 141 Câu hỏi ôn tập: Lập trình gia công chi tiết sau: Phương pháp đánh giá: - Lập trình và mô phòng trên phần mềm. - Cài đặt, chuẩn bị các yếu tố cần thiết để gia công chi tiết. - Gia công chi tiết đạt chất lượng và thời gian. 142 CÁC THUẬT NGỮ CHUYÊN MÔN CNC : Control Number computer (Máy điều khiển chương trình số). T1M6 : Lệnh gọi dao máy phay G code : Mã code G M code : Mã code M 143 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] V.A. Blumberg, E.I. Zazeski. Sổ tay thợ tiện. NXB Thanh niên – 2000. [2] P.Đenegiơnưi, G.Xchixkin, I.Tkho. Kỹ thuật tiện. NXB Mir – 1989. [3] V.A Xlêpinin .Hướng dẫn dạy tiện kim loại. Nhà xuất bản công nhân kỹ thuật -1977 [4] PGS.TS Trần Văn Địch .Công nghệ trên máy CNC. Nhà xuất bản KHKT 2000. [5] Tạ Duy Liêm .Máy công cụ CNC. Nhà xuất bản KHKT 1999. [6] Đoàn Thị Minh Trinh. Công nghệ lập trình gia công điều khiển số. Nhà xuất bản KHKT -2004 [7] Các cataloge hướng dẫn sử dụng phần mềm điều khiển.